【封面故事】汽車(chē)産業革故鼎新(xīn),ABB如何以創新(xīn)力破浪前行?
歲月流轉,時代變遷,但總有一些企業初心不改,釋放強大的創新(xīn)研發能(néng)力,在每一場産業變革中施展妙手、跨越挑戰,化身為(wèi)行業标杆。
深耕機器人領域的ABB,當屬佼佼者。它是行業内第一家在中國(guó)實現全價值鏈本土化的跨國(guó)機器人公司。同時,ABB又是全球唯一一家提供汽車(chē)生産全部四大工藝(沖壓、白車(chē)身、塗裝(zhuāng)、總裝(zhuāng))的機器人解決方案的供應商,支持汽車(chē)行業的智能(néng)制造和系統集成。
ABB機器人汽車(chē)業務(wù)單元負責人Joerg Reger
近期,本刊記者與ABB機器人汽車(chē)業務(wù)單元負責人Joerg Reger展開對話。自1994年加入ABB公司電(diàn)力系統業務(wù)以來,Joerg Reger在多(duō)個崗位留下深刻足迹,每個職務(wù)的轉換都是他(tā)對專業深度與廣度的探索。而今,他(tā)負責指導整個汽車(chē)部門的機器人業務(wù),與主要客戶建立、維護和發展關系,對于ABB的發展及行業的趨勢也有着犀利洞察與感悟。
記者:如今,全球汽車(chē)産業迎來哪些變革?這些變化給汽車(chē)供應鏈帶來哪些影響?
Joerg Reger:汽車(chē)産業革故鼎新(xīn),可(kě)能(néng)正面臨自亨利•福特推出傳送帶以來最大的變化。而與變革相伴相随的,必然會是巨大的挑戰。
且看傳統汽車(chē)制造商,它們需要提高新(xīn)産品的産能(néng),通常開發一款新(xīn)車(chē)型需要大約4年時間,在此之後,舊車(chē)型将逐步淘汰,新(xīn)車(chē)型将在改造現有生産線(xiàn)的同時引入。但對電(diàn)動汽車(chē)來說,情況有所不同,有時候制造商無法完全預測客戶對電(diàn)動汽車(chē)的需求如何。
ABB機器人通過引入靈活的機器人解決方案來支持該行業,這些解決方案要麽使整車(chē)廠能(néng)夠在與内燃機汽車(chē)相同的生産線(xiàn)上生産電(diàn)動汽車(chē),要麽建造專用(yòng)的靈活生産線(xiàn),這些生産線(xiàn)可(kě)以快速擴大或縮小(xiǎo)生産能(néng)力,從而更容易快速滿足客戶需求。市場上隻專注于電(diàn)動汽車(chē)的新(xīn)參與者在這一領域具有優勢,因為(wèi)它們不必處理(lǐ)長(cháng)期遺留問題。但它們也存在對靈活生産解決方案的需求,因為(wèi)與内燃機汽車(chē)相比,制造電(diàn)動汽車(chē)的技(jì )術還不夠成熟。這意味着技(jì )術變化很(hěn)快,而生産設備需要以最快、最簡單的方式吸收這些變化、跟上節奏。
記者:ABB能(néng)運用(yòng)自動化和機器人技(jì )術為(wèi)汽車(chē)産業提供哪些助力?如何發揮ABB在汽車(chē)産業鏈中的價值?
Joerg Reger:作(zuò)為(wèi)行業内第一家在華實現從研發、生産、銷售、系統集成到服務(wù)全價值鏈本土化的跨國(guó)機器人公司,ABB在探索中煥發活力,展現出獨有的創新(xīn)力。
同時,身為(wèi)全球唯一一家提供汽車(chē)生産全部四大工藝的機器人解決方案的供應商,ABB在汽車(chē)産業鏈中發揮着巨大價值。我們具備靈活性和适應性,以ABB的模塊化機器人系統——IRB 7710和IRB 7720為(wèi)例,它們提供了高度的靈活性,能(néng)适應多(duō)變的生産需求和快速的産品換型。
精(jīng)确焊接和裝(zhuāng)配亦是ABB的擅長(cháng)之處。我們的機器人技(jì )術在汽車(chē)制造中,特别是在焊接和裝(zhuāng)配環節,能(néng)提供高精(jīng)度和高速度的操作(zuò),确保産品質(zhì)量和生産效率。此外,我們還能(néng)為(wèi)客戶提供定制化解決方案,比如按照汽車(chē)制造商的特定需求,提供定制化的自動化解決方案,包括3D粘合和摩擦攪拌焊接等。
以我們與廣汽傳祺的合作(zuò)為(wèi)例,在廣汽傳祺宜昌工廠内實現46 s的生産節拍,開創了ABB全球柔性白車(chē)身總拼線(xiàn)節拍最快紀錄。
記者:電(diàn)動化成大勢所趨,ABB如何把握電(diàn)動化機遇,為(wèi)新(xīn)能(néng)源車(chē)的發展提供支持?有哪些新(xīn)的業務(wù)增長(cháng)點值得挖掘?
Joerg Reger:直面汽車(chē)産業的革新(xīn)與蛻變,我們努力使所有汽車(chē)制造商都能(néng)管理(lǐ)向電(diàn)動汽車(chē)生産的過渡。雖然随之而來的挑戰和機遇多(duō)種多(duō)樣,但ABB要與客戶攜手探索,共同繪就未來圖景。
舉例而言,如今的汽車(chē)制造商要處理(lǐ)比以往更多(duō)的不同動力系統,如内燃機、混合動力、插電(diàn)式混合動力和電(diàn)池電(diàn)動汽車(chē)。放眼未來,還有産生更多(duō)的動力系統,如基于氫氣和電(diàn)子燃料的動力系統。這意味着它們的生産線(xiàn)需要變得靈活,從而能(néng)管理(lǐ)這些類型和變體(tǐ)的需求和生産。而ABB不斷突破技(jì )術壁壘,滿足了汽車(chē)制造商的極緻追求。
目前,我們在電(diàn)動動力總成裝(zhuāng)配和電(diàn)池托盤生産領域非常活躍。這兩個領域非常适合基于機器人的自動化,我們正在與客戶一起研究新(xīn)概念,使這些生産線(xiàn)變得高效靈活,同時也期望在這場技(jì )術的跨越中占據先機。
記者:從全球到中國(guó),您對“内卷”激烈的中國(guó)汽車(chē)市場持有怎樣的看法?在中國(guó)電(diàn)動汽車(chē)飛速發展的今天,ABB進行了哪些布局?
Joerg Reger:對于中國(guó)汽車(chē)市場所面臨的“内卷”現象,我認為(wèi)這是行業發展到一定階段的自然現象,它反映了市場的高度競争和參與者對市場份額的激烈争奪。這種競争可(kě)以推動企業進行自我革新(xīn),提升産品質(zhì)量,加快技(jì )術創新(xīn),最終有利于整個行業的健康發展和消費者的權益。
直面快速演進的中國(guó)電(diàn)動汽車(chē)市場,ABB已進行多(duō)重布局。首先是本土化生産,我們在中國(guó)建立了本土化的研發和生産基地,如上海的機器人超級工廠,以此更好地服務(wù)中國(guó)市場,迅速響應本地客戶的需求。
其次是技(jì )術創新(xīn)。我們在技(jì )術上推陳出新(xīn),如OmniCore™控制器和RobotStudio®軟件,能(néng)提高生産效率和能(néng)源節約,加強與汽車(chē)制造商的合作(zuò),并提供定制化的自動化解決方案。
再者是支持新(xīn)能(néng)源汽車(chē)發展。舉例來說,ABB為(wèi)新(xīn)能(néng)源汽車(chē)提供電(diàn)池盒托盤生産線(xiàn)的自動化解決方案,滿足新(xīn)能(néng)源汽車(chē)輕量化和高效率生産的需求。
此外,ABB也始終積極參與國(guó)際賽事,譬如通過與電(diàn)動方程式錦标賽(Formula E)的合作(zuò),展示我們在電(diàn)動交通領域的技(jì )術實力和創新(xīn)能(néng)力。
值得強調的是,我們采取兩大策略來保持核心競争力,一是持續研發投入,不斷投資于新(xīn)技(jì )術的研發,保持技(jì )術領先;二是強化客戶合作(zuò),與汽車(chē)制造商建立緊密的合作(zuò)關系,提供定制化解決方案,增強客戶粘性。
記者:中國(guó)湧現諸多(duō)造車(chē)新(xīn)勢力,與傳統汽車(chē)制造商相比,兩者之間有何差異?ABB為(wèi)這兩類客戶提供的服務(wù)是否側重點不同?如何才能(néng)觸及客戶的深度需求?
Joerg Reger:我們正在見證越來越多(duō)的汽車(chē)制造商從生産内燃機汽車(chē)轉向生産電(diàn)動汽車(chē)。向電(diàn)動動力系統的轉變需要對汽車(chē)生産方法進行徹底改革,這給制造商帶來了新(xīn)的挑戰,其中包括需要為(wèi)工人提供新(xīn)技(jì )能(néng),并在生産的每個階段最大限度地提高可(kě)持續性。
為(wèi)了應對這些挑戰,該行業必須迅速采取行動,變得更具适應性,并更廣泛地利用(yòng)自動化和機器人技(jì )術。誠然,傳統動力系統不會很(hěn)快完全消失,由此一些制造商仍需要保持這些變體(tǐ),在增加新(xīn)能(néng)源汽車(chē)産量的同時,管理(lǐ)不斷下降的傳統燃油車(chē)的需求。
這些需求依賴于靈活且适應性強的生産解決方案,而我們正精(jīng)于此道。
記者:從技(jì )術角度看,ABB怎樣實現自動化和機器人技(jì )術的創新(xīn)叠代?在既有技(jì )術的研發與前瞻技(jì )術的探索上,表現如何?
Joerg Reger:我們始終努力與客戶保持密切聯系,了解他(tā)們的需求和要求,這推動了我們産品開發及解決方案的進步。
值得一提的是,我們一直在研究人工智能(néng)等新(xīn)技(jì )術,并持續改進産品。汽車(chē)行業對我們的産品有着巨大的影響,因為(wèi)該行業在基于機器人的自動化方面是先驅。時至如今,随着新(xīn)能(néng)源汽車(chē)的出現,我們當然會繼續保持這種夥伴關系。
記者:降本增效是全行業都要面對的大課題,ABB如何協助客戶降低制造過程中的能(néng)源消耗問題?能(néng)否以新(xīn)一代智能(néng)自動化系統和機器人控制OmniCore為(wèi)例,進行詳細介紹?
Joerg Reger:ABB通過一系列創新(xīn)技(jì )術和解決方案協助客戶降低制造過程中的能(néng)源消耗,其中,新(xīn)一代智能(néng)自動化系統OmniCore發揮着關鍵作(zuò)用(yòng)。
OmniCore是ABB對新(xīn)一代機器人技(jì )術超過1.7億美元的戰略投資成果,它标志(zhì)着向模塊化和未來控制架構的重大變革。該架構實現了人工智能(néng)、傳感器、雲計算和邊緣計算系統的全面集成,創建了最先進和自主的機器人應用(yòng)。OmniCore具有很(hěn)好的運動性能(néng),為(wèi)弧焊、手機顯示屏組裝(zhuāng)、塗膠和激光切割等精(jīng)密領域帶來了新(xīn)的自動化機遇。
與之前的ABB控制器相比,OmniCore使機器人的運行速度提升了25%,同時,由于内置電(diàn)能(néng)回網和再生技(jì )術,能(néng)耗降低20%,這不僅提升了生産效率,也大幅度降低了能(néng)源消耗。此外,OmniCore建立在可(kě)擴展的模塊化控制架構上,能(néng)提供豐富的功能(néng),可(kě)以創建幾乎任何可(kě)以想到的應用(yòng)程序,滿足現有和新(xīn)的細分(fēn)市場中引入自動化技(jì )術的企業的需求。
此外,PixelPaint等創新(xīn)解決方案也有助于提高可(kě)持續性并降低成本。該解決方案使汽車(chē)制造商能(néng)提供更多(duō)種類的油漆替代品,甚至可(kě)以定制汽車(chē),從而實現更好的利潤率。
從技(jì )術角度看,PixelPaint可(kě)以快速應用(yòng)不同的油漆顔色,産品隻需在油漆車(chē)間運行一次。其工作(zuò)原理(lǐ)類似于噴墨打印機,因此不會像傳統的繪畫解決方案那樣過度噴塗,從而減少油漆浪費和能(néng)源消耗。對汽車(chē)制造商來說,這可(kě)以将生産時間減半、成本降低60%。
記者:諸如IRB 77X0等新(xīn)産品在汽車(chē)領域有怎樣的創新(xīn)應用(yòng)?如何在提供産品和解決方案的過程中,賦予更多(duō)價值?
Joerg Reger:從産品層面看,IRB 77X0系列機器人能(néng)夠處理(lǐ)電(diàn)動汽車(chē)、混合動力汽車(chē)和傳統汽車(chē)生産中的重載裝(zhuāng)配應用(yòng),如大型鑄造和高速壓力機自動化壓力機。這些機器人适用(yòng)于需要高精(jīng)度的應用(yòng),如機械加工和攪拌摩擦焊接,對提高汽車(chē)行業的産品質(zhì)量至關重要。
除了高負載應用(yòng),IRB 77X0系列機器人還貫徹了節能(néng)設計。其結合OmniCore控制器的再生技(jì )術,可(kě)以節省高達30%的能(néng)耗,而内置的電(diàn)源組可(kě)以将多(duō)餘的電(diàn)能(néng)回饋電(diàn)網,幫助汽車(chē)制造商實現更可(kě)持續的生産方式。
同時,IRB 77X0系列提供16種不同的型号,負載能(néng)力從280 kg到620 kg不等。這種模塊化設計允許客戶根據不同的應用(yòng)需求選擇最合适的機器人型号。兼具模塊化和靈活性的IRB 77X0系列,還能(néng)以高達1600 mm/s的速度實現優秀的運動控制,路徑精(jīng)度精(jīng)确到0.6 mm,這有助于縮短生産周期,提高生産率和産品質(zhì)量。
記者:您認為(wèi)哪些方面會是未來機器人科(kē)技(jì )的突破口?ABB是否制定了比較長(cháng)遠(yuǎn)的戰略規劃?
Joerg Reger:放眼當下,我們正處于機器人自動化發展的重要轉型期,機器人自動化技(jì )術的應用(yòng)領域正以前所未有的速度擴展,深度融入各個行業。
這一變化背後的驅動力源于我們提高生産效率和韌性的需求,以及我們對可(kě)持續發展的迫切需求,以便我們能(néng)夠應對全球勞動力短缺、供應鏈不穩定和其它主要趨勢帶來的挑戰。
我們看到越來越多(duō)機器人離開工廠,進入更多(duō)樣化的場景。制造業、醫(yī)療保健、教育、物(wù)流等行業都是這個市場的重要組成部分(fēn),具有巨大的發展潛力。在未來幾年,人工智能(néng)的作(zuò)用(yòng)将越來越突出。從移動機器人和協作(zuò)機器人到在新(xīn)領域實現新(xīn)的機器人應用(yòng),為(wèi)人們學(xué)習和發展創造新(xīn)的機會,這些人工智能(néng)領域的尖端技(jì )術正在重新(xīn)定義工業機器人的未來。
ABB機器人将繼續協助各種規模的企業升級和向自動化轉型,增強企業韌性,同時提高運營效率,增強不同領域和規模企業的生産靈活性。我們将共同幫助它們走向一個互聯互通、協作(zuò)的未來工廠。
2024年,我們收購(gòu)了瑞士初創公司Sevensense,擴大了我們在下一代人工智能(néng)移動機器人領域的領導地位。作(zuò)為(wèi)基于人工智能(néng)的導航領域的領導者,此次收購(gòu)使ABB能(néng)夠将Visual SLAM技(jì )術整合到其領先的硬件和軟件組合中,開發出最高水平的移動機器人速度、準确性和自主性。這突顯了ABB的戰略投資重點是創新(xīn)的人工智能(néng)解決方案,以改變物(wù)流和制造業等行業,ABB的Visual SLAM AMR已經為(wèi)汽車(chē)制造商福特和米其林的生産基地創造了效率提升。
記者:ABB之前發布了新(xīn)一輪AI戰略,驅動工業AI技(jì )術創新(xīn)和産業落地,能(néng)否談一談ABB的AI項目推進情況,以及在汽車(chē)領域的具體(tǐ)應用(yòng)?
Joerg Reger:ABB的所有業務(wù)部共計參與了150多(duō)個以各種方式在内部和外部利用(yòng)人工智能(néng)的項目。通過對AI技(jì )術的探索,我們點燃了創新(xīn)的火花(huā)。
我們為(wèi)人工智能(néng)機器人的工業應用(yòng)定義了四個領域。其一是生成見解,人工智能(néng)分(fēn)析大型數據集并生成有意義的見解,這些見解構成了決策的基礎。
其二是優化,從宏觀層面的能(néng)源管理(lǐ)到微觀層面的機器人運動路徑規劃,人工智能(néng)優化了操作(zuò),并提高了效率。
其三是新(xīn)功能(néng),得益于人工智能(néng),機器人可(kě)以執行以前難以自動化的更廣泛的複雜任務(wù)。通過利用(yòng)數據和算法優化流程,機器人在動态、不受控制和非結構化的環境中更快、更精(jīng)确地執行任務(wù),具有更大的自主性,無需人工監督。
其四是人機協作(zuò),人工智能(néng)使機器人和自動化更容易訪問和用(yòng)戶友好,使沒有編程知識的人能(néng)夠引導和控制機器人或機器。
在汽車(chē)總裝(zhuāng)應用(yòng)方面,ABB推出了動态裝(zhuāng)配包,結合機器人夾具、實時視覺攝像機與集成力控傳感器,提供快速、準确和安(ān)全的自動化解決方案。這項技(jì )術解決了因生産線(xiàn)振動或速度變化導緻的零部件與車(chē)身對齊問題,提升了生産效率。
記者:中國(guó)汽車(chē)品牌走向海外,很(hěn)多(duō)技(jì )術供應商也随之出海。ABB能(néng)在車(chē)企及供應商遠(yuǎn)征海外市場的過程中給予哪些支持?
Joerg Reger:在車(chē)企和供應商揚帆遠(yuǎn)航的過程中,我們可(kě)以為(wèi)它們提供多(duō)方面的支持。首當其沖的是全球資源配置。ABB利用(yòng)其全球資源配置優勢,通過在世界各地的團隊通力協作(zuò),确保項目能(néng)夠高質(zhì)量地按時交付。對于國(guó)際客戶來說,在世界各地獲得相同的解決方案至關重要。這有助于簡化操作(zuò)員的培訓,并在需求發生變化時将解決方案重新(xīn)部署到其它地點,而且也支持可(kě)持續性。
其次是研發與創新(xīn)。ABB在全球範圍内擁有強大的研發能(néng)力,可(kě)以與汽車(chē)公司合作(zuò)開發新(xīn)産品、新(xīn)技(jì )術和新(xīn)應用(yòng),以滿足海外市場的需求,如PixelPaint非過噴技(jì )術,該技(jì )術已收到國(guó)外高端汽車(chē)制造商的訂單中。
當然,本土化生産與服務(wù)也必不可(kě)少。ABB在中國(guó)及全球擁有研發、制造、銷售和售後服務(wù)等全方位的業務(wù)活動,能(néng)為(wèi)企業提供本土化的服務(wù)和支持,幫助“走出去”的企業更好地适應和拓展海外市場。